author
Bobby Brown
โพสต์ 2566-10-06
คู่มือฉบับย่อเกี่ยวกับหลักการพ่นของหัวฉีด: ข้อดีและข้อเสีย

สารบัญ


1. หัวฉีดคืออะไร

ภาพการพ่นของหัวฉีดแบบสด

หัวฉีดถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและการใช้งานต่าง ๆ เพื่อเปลี่ยนของเหลวให้เป็นรูปแบบการพ่น โดยสามารถแบ่งออกเป็นหัวฉีดแบบหนึ่งของไหลและสองของไหล หัวฉีดแบบหนึ่งของไหลประกอบด้วยรูหัวฉีดและทางเข้าของเหลว สามารถสร้างรูปแบบการพ่นที่หลากหลาย หัวฉีดแบบสองของไหลใช้ของไหลสองชนิดผสมกันเพื่อให้เกิดผลการพ่นที่หลากหลายมากขึ้น รูปแบบการพ่นที่พบบ่อย ได้แก่ รูปพัด รูปกรวยกลวง รูปกรวยตัน รูปเกลียว และรูปทรงกระบอก ซึ่งแต่ละแบบมีการใช้งานและข้อดีเฉพาะตัว เช่น การล้างแรงดันสูงในอุตสาหกรรมล้างรถ และการพ่นแรงดันต่ำและสม่ำเสมอในกระบวนการล้างอุปกรณ์ชุบโลหะด้วยไฟฟ้า

[1]

2. หัวฉีดแบบหนึ่งของไหลและสองของไหล

หัวฉีดแบบหนึ่งของไหลและสองของไหล
  • หัวฉีดแบบหนึ่งของไหล (หรือแบบเฟสเดียว) และหัวฉีดสองของไหล (หรือแบบสองเฟส) เป็นประเภทที่พบได้บ่อย หัวฉีดแบบหนึ่งของไหลใช้ช่องทางเดียวสำหรับของเหลวในการสร้างเจ็ตเดียว เหมาะสำหรับการพ่นหมอก การเคลือบ และการทำความสะอาด ทำงานด้วยแรงดันของเหลวเพียงอย่างเดียวโดยไม่ต้องใช้ลมอัด และผลิตละอองที่มีขนาดหยาบกว่าโดยเฉลี่ย
  • หัวฉีดสองของไหลมีทั้งช่องก๊าซและของเหลว ผสมกันภายในหัวฉีดเพื่อสร้างเจ็ตที่ละเอียดและสม่ำเสมอ ใช้สำหรับการพ่นยา สี และเชื้อเพลิง อย่างไรก็ตาม การพ่นสารเคมีด้วยหัวฉีดสองของไหลอาจเร่งการเสื่อมสภาพของสารเคมีเนื่องจากการเกิดออกซิเดชันกับอากาศ ทำให้ต้องจัดการปริมาณการใช้สารอย่างระมัดระวัง
[2][3]

3. รูปแบบการพ่นทั่วไปของหัวฉีด

Spray Patterns ( Shape: fan, full-cone, hollow )

รูปแบบการพ่นหมายถึงรูปทรงของของเหลวที่ถูกปล่อยออกมาจากแหล่งที่มีแรงดัน ซึ่งมีความสำคัญต่อการเคลือบของเหลวให้สม่ำเสมอ หัวฉีดประเภทต่าง ๆ สามารถสร้างรูปทรงที่หลากหลาย เช่น รูปกรวย รูปพัด รูปวงกลม และเส้นตรง โดยแต่ละแบบเหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะ การเข้าใจและเลือกใช้รูปแบบการพ่นที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพ

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับรูปแบบการพ่น โปรดดูที่ "รูปแบบการพ่นหัวฉีด: กุญแจสำคัญสู่การประหยัดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพในอุตสาหกรรม"

รูปแบบการพ่นคือรูปทรงของของเหลวที่ถูกปล่อยออกมาจากแหล่งที่มีแรงดัน ซึ่งมีความสำคัญต่อการเคลือบของเหลวให้สม่ำเสมอ หัวฉีดประเภทต่าง ๆ สามารถสร้างรูปทรงที่หลากหลาย เช่น รูปกรวย รูปพัด รูปวงกลม และเส้นตรง โดยแต่ละรูปแบบเหมาะสำหรับการใช้งานในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน การเข้าใจและเลือกใช้รูปแบบการพ่นที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญต่อการได้ผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด

[4]

4. หลักการพ่นของหัวฉีดและข้อดีข้อเสีย

1 ) หัวฉีดแบบพัด

หลักการทำงาน

Fan Nozzle
หัวฉีดแบบพัดเป็นหัวฉีดที่พบได้บ่อย ทำงานโดยการอัดของเหลวผ่านช่องทางออกทรงวงรี ซึ่งสร้างการพ่นในรูปแบบพัดเนื่องจากแรงดันไม่ได้ถูกปล่อยออกมาอย่างสม่ำเสมอ จึงเป็นที่มาของชื่อ
[5]

ข้อดี:

  • ใช้งานอย่างแพร่หลายและเหมาะสำหรับผู้เริ่มต้น
  • โครงสร้างเรียบง่าย ช่วยให้ควบคุมหัวฉีดได้ง่าย
  • มีแนวโน้มอุดตันน้อย
  • ให้แรงกระแทกที่ดีที่สุดเมื่อเทียบกับหัวฉีดประเภทอื่น

ข้อเสีย:

  • เมื่อเทียบกับหัวฉีดแบบกรวยตัน หัวฉีดแบบพัดที่อยู่ในตำแหน่งคงที่ต้องการจำนวนหัวฉีดมากขึ้นเพื่อครอบคลุมพื้นที่เท่ากัน ทำให้มีประสิทธิภาพน้อยกว่า

การประยุกต์ใช้งาน

การล้างรถ:
หัวฉีดแบบพัดถูกใช้งานบ่อยในกระบวนการล้าง โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมล้างรถ แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพต่ำกว่าหัวฉีดแบบกรวยตัน แต่ด้วยต้นทุนและการบำรุงรักษาที่ต่ำกว่า รวมถึงการเคลื่อนที่ของเครื่องล้างรถ ทำให้สามารถชดเชยข้อเสียเหล่านี้ได้ และกลายเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับงานล้างที่ต้องการความสะอาดทั่วถึง

2 ) หัวฉีดแบบกรวยกลวง

หลักการทำงาน

Hollow Cone Nozzle
หัวฉีดแบบกรวยกลวง หรือที่เรียกว่าหัวฉีดแบบวอร์เท็กซ์ สร้างการไหลแบบหมุนวนคล้ายพายุทอร์นาโดภายในหัวฉีดผ่านโครงสร้างโพรง จากนั้นของเหลวจะถูกนำออกทางช่องเปิดที่มีลักษณะโค้ง ทำให้เกิดรูปแบบการพ่นแบบกรวยกลวง
หัวฉีดชนิดนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการการพ่นละอองละเอียดโดยไม่ต้องใช้เครื่องอัดลม ซึ่งช่วยให้ติดตั้งได้ง่ายและประหยัดต้นทุน

ข้อดี:

  • สร้างละอองที่มีขนาดละเอียด สามารถใช้งานได้ที่แรงดันต่ำ
  • รับประกันการกระจายละอองที่สม่ำเสมอ
  • การออกแบบช่องทางที่เรียบง่ายช่วยลดการอุดตันจากสิ่งแปลกปลอม

ข้อเสีย:

  • อาจทำให้การพ่นไม่สม่ำเสมอเมื่อใช้งานที่แรงดันสูง
  • การพ่นไม่ครอบคลุมพื้นที่ส่วนกลางได้ดีเท่ากับพื้นที่รอบนอก

การประยุกต์ใช้งาน

อุตสาหกรรมเหล็ก
หัวฉีดแบบกรวยกลวงถูกใช้งานในหอพ่นล้าง (Scrubbing Tower) เพื่อผสมละอองน้ำกับก๊าซที่มีฝุ่น ช่วยจับฝุ่นผ่านการชนกันด้วยแรงเฉื่อยและการยึดเกาะด้วยการแพร่กระจายบนฟิล์มน้ำที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของวัสดุแพ็คกิ้ง ความเรียบง่ายและช่องทางที่กว้างทำให้หัวฉีดชนิดนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมเหล็ก ซึ่งของไหลมักมีสิ่งสกปรกปะปนอยู่

3 ) หัวฉีดแบบกรวยตัน

หลักการทำงาน

Solid Cone Nozzle
หัวฉีดแบบกรวยตันมีโครงสร้างภายในที่ออกแบบเป็นรูปโค้งและมีใบพัดตรงกลางที่เป็นรูปกากบาทหรือหลายใบพัด ทำให้เกิดการพ่นในรูปกรวยตันเต็มรูปแบบ ของเหลวที่ถูกแบ่งโดยใบพัดจะหมุนและถูกพ่นออกมาเป็นรูปกรวยตัน ซึ่งสามารถกระจายตัวได้อย่างสม่ำเสมอครอบคลุมพื้นที่กว้าง แม้จะสร้างละอองที่มีขนาดใหญ่กว่าหัวฉีดแบบพัดก็ตาม

ข้อดี:

  • สร้างการเคลื่อนที่ของของเหลวที่มีความเข้มข้นสูง ทำงานได้ดีที่แรงดันต่ำ, กระจายของเหลวได้อย่างสม่ำเสมอ แม้ละอองจะมีขนาดใหญ่

ข้อเสีย:

  • ไม่สามารถสร้างละอองที่ละเอียดมาก เนื่องจากข้อจำกัดของการไหล,มีโอกาสอุดตันได้เนื่องจากกลไกการสร้างการหมุนวนภายใน

การประยุกต์ใช้งาน

การทำความสะอาดด้วยสารเคมีเปียกในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์
ในกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์ที่ต้องการการบำบัดอย่างสม่ำเสมอในแต่ละเวเฟอร์ การออกแบบเครื่องจักรมักพึ่งพาประสิทธิภาพของหัวฉีดเพียงตัวเดียวที่พ่นสารเคมีลงบนเวเฟอร์ หัวฉีดแบบกรวยตันด้วยความครอบคลุมพื้นที่กว้างและขนาดละอองที่ใหญ่ ช่วยให้การใช้สารเคมีเป็นไปอย่างสม่ำเสมอ แม้จะมีความเสี่ยงในการอุดตัน แต่สามารถลดความเสี่ยงได้ด้วยระบบกรองคุณภาพสูง

4 ) หัวฉีดม่านน้ำ

หลักการทำงาน

Water Curtain Nozzle
หัวฉีดม่านน้ำ หรือที่รู้จักในชื่อหัวฉีดน้ำท่วม หัวฉีดน้ำเป็นแผ่น หัวฉีดพัดมุมกว้างแรงดันต่ำ หรือหัวฉีดพัดมุมกว้าง ออกแบบมาเพื่อให้น้ำไหลผ่านโครงสร้างโค้ง สร้างการไหลต่อเนื่องในทิศทางที่กำหนดโดยอาศัยแรงตึงผิว หัวฉีดเหล่านี้มีการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ ช่วยควบคุมการไหลของน้ำในมุมที่ต้องการ ทำให้เกิดพื้นผิวการพ่นที่ขยายออกด้านนอก

ข้อดี:

  • ใช้พื้นผิวสะท้อนภายนอกรูหัวฉีดเพื่อออกแบบการพ่น ช่วยเพิ่มความสามารถในการผ่านสิ่งแปลกปลอม ลดความเสี่ยงต่อการอุดตัน
  • สร้างม่านน้ำที่กว้าง เหมาะสำหรับการป้องกันอัคคีภัยและการระบายความร้อนในพื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
  • พื้นผิวสะท้อนภายนอกหัวฉีดช่วยจัดการอนุภาคแปลกปลอมและป้องกันการอุดตัน ให้ประสิทธิภาพการทำงานที่สม่ำเสมอและการบำรุงรักษาน้อย

ข้อเสีย:

  • การทำงานที่แรงดันสูงกว่า 4 กก./ซม.² อาจทำให้เกิดการล้นของของเหลวที่ไม่ได้กลายเป็นละออง
  • ระบบต้องใช้น้ำในปริมาณมากสำหรับการทำงานต่อเนื่อง ส่งผลให้เกิดการบริโภคทรัพยากรน้ำอย่างมาก
  • อุปกรณ์มีราคาสูงและต้องการการบำรุงรักษาบ่อย รวมถึงการจัดการน้ำเสียอย่างระมัดระวังหลังการใช้งาน

การประยุกต์ใช้งาน

การควบคุมฟอง
เหมาะสำหรับการกำจัดฟองในพื้นที่ขนาดใหญ่ที่การล้างแรงดันต่ำสามารถช่วยสลายฟองได้ การออกแบบนี้ให้ทางเลือกที่ประหยัดพลังงานและคุ้มค่าต้นทุนโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์แรงดันสูง

5 ) หัวฉีดแบบเกลียว

หลักการทำงาน

Spiral Nozzle
หัวฉีดแบบเกลียวใช้แรงดันเพื่อควบคุมของเหลวให้ไหลผ่านโครงสร้างแบบเกลียว ส่งผลให้เกิดการพ่นเป็นรูปแบบเกลียวต่อเนื่อง หัวฉีดชนิดนี้มีลักษณะพิเศษคือสามารถมีชั้นพ่นได้ตั้งแต่หนึ่ง สอง หรือสามชั้น โดยมีมุมการพ่นตั้งแต่ 60-90 องศา, 120 องศา และสูงสุดถึง 170 องศา ขึ้นอยู่กับการออกแบบ

ข้อดี:

  • โครงสร้างเฉพาะตัว เหมาะสำหรับการควบคุมควันและการฟอกอากาศ
  • การพ่นแบบหลายชั้นช่วยเพิ่มพื้นที่ครอบคลุมได้อย่างมาก
  • มีประสิทธิภาพสูงในการทำความสะอาดและไม่ค่อยเกิดการอุดตัน

ข้อเสีย:

  • การออกแบบที่ซับซ้อนและต้นทุนการผลิตสูงกว่าเมื่อเทียบกับหัวฉีดประเภทอื่น
  • ต้องการแรงดันที่สูงขึ้นสำหรับการทำงาน ซึ่งอาจต้องใช้ปั๊มขนาดใหญ่

การประยุกต์ใช้งาน

หอกรองบำบัดของเสีย
ในโรงงานเซมิคอนดักเตอร์ หอกรองบำบัดของเสียใช้หัวฉีดพ่นน้ำเพื่อรวมตัวกับอนุภาคที่เป็นอันตรายในก๊าซของเสีย ช่วยสร้างน้ำเสียที่บำบัดได้ง่าย หัวฉีดแบบเกลียวมีการออกแบบที่เรียบง่ายช่วยลดปัญหาการอุดตันและเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างของเหลวและก๊าซเมื่อเทียบกับหัวฉีดแบบกรวยกลวง โครงสร้างการพ่นแบบสามชั้นช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการบำบัดก๊าซเสีย ทำให้หัวฉีดแบบเกลียวเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับใช้ในหอกรองบำบัดก๊าซเสีย

6 ) หัวฉีดสองของไหล

หลักการทำงาน

Two-fluid Nozzle
หัวฉีดสองของไหลทำงานบนหลักการใช้ลมความเร็วสูงในการทำละอองของเหลวให้เป็นหยดที่ละเอียดขึ้น ส่งผลให้ได้การพ่นที่มีขนาดหยดเล็กลงและความเร็วสูงขึ้น ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำความสะอาด หัวฉีดประเภทนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการที่ต้องการการพ่นที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพ เช่น กระบวนการเปียกของ PCB ที่หยดละเอียดช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเกิดปฏิกิริยาและการครอบคลุม แม้ในพื้นที่แคบ

ข้อดี:

  • สร้างหยดละอองที่ละเอียด (ขนาดเล็กกว่า 50μm)
  • สามารถจัดการของเหลวที่มีความหนืดสูงได้

ข้อเสีย:

  • การออกแบบที่ซับซ้อน
  • ต้องการก๊าซแรงดันสูง
  • มีแนวโน้มที่จะอุดตัน
  • ต้องการการผลิตที่มีความแม่นยำสูง
  • มีต้นทุนสูง
  • หยดละอองที่เล็กอาจเกิดการระเหย ทำให้การใช้ของเหลวเพิ่มขึ้น และจำเป็นต้องแยกพื้นที่สำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

การประยุกต์ใช้งาน

กระบวนการ PCB
เหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการกัดลายในแผงวงจร PCB ที่มีความกว้างและระยะห่างของเส้นต่ำกว่า 25μm หัวฉีดสองของไหลสามารถพ่นละอองละเอียดเพื่อให้การกระจายตัวของสารเคมีและปฏิกิริยาเป็นไปอย่างสม่ำเสมอ ทำให้เป็นตัวเลือกที่นิยมในกระบวนการผลิต PCB เฉพาะทาง

หัวฉีดมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมสมัยใหม่และการใช้งานหลากหลาย หัวฉีดแบบหนึ่งของไหลและสองของไหลมีคุณสมบัติเฉพาะตัว ช่วยให้สามารถเลือกวิธีการพ่นที่เหมาะสมตามความต้องการ รูปแบบหัวฉีดที่แตกต่างกัน เช่น หัวฉีดพัด หัวฉีดกรวยกลวง และหัวฉีดกรวยตัน ต่างมีหลักการทำงานและการใช้งานเฉพาะตัว หัวฉีดม่านน้ำสร้างผลในการทำความสะอาดและระบายความร้อน หัวฉีดเกลียวช่วยให้เกิดการพ่นต่อเนื่องและสม่ำเสมอ และหัวฉีดสองของไหลผลิตละอองที่ละเอียดขึ้นและมีความเร็วสูงขึ้น หัวฉีดเหล่านี้นำเสนอข้อดีและการใช้งานที่หลากหลาย ทำให้สามารถปรับใช้ได้ตามความต้องการเฉพาะในแต่ละกระบวนการ

เอกสารอ้างอิง

  1. ^ Nozzle - Wikipedia
  2. ^ Spray nozzle - Wikipedia
  3. ^ Two Fluid Atomization Fundamentals
  4. ^ Corrosionpedia Explains Spray Pattern
  5. ^ Spray (liquid drop)_wikipedia
ผลิตภัณฑ์ที่คุณอาจสนใจ
บทความที่เกี่ยวข้อง

ติดต่อเรา